•  
  •  
 

Abstract

Hepatitis B virus (HBV) infection is one of the main causes of liver damage, which can also lead to chronic hepatitis B (CHB) infection. More than 240 million individuals worldwide are chronic carriers of HBV. Among individuals with CHB who are untreated, approximately 15% – 40% will progress to liver cirrhosis or cancer. The interactions between HBV and host immune response play significant roles in the progression of CHB. CHB can be generally divided into four different clinical phases: immune tolerance (IT), immune clearance, inactive carrier, and Hepatitis B surface antigen (HBsAg)-negative reactivation phase (ENEG). Many studies showed that interleukins play important roles in anti-viral immunity and pathogenesis of chronic hepatitis. However, the relations between clinical phases of CHB and host immune transcriptome remain unclear. In this study, we aimed to investigate the expression of interleukin-17A (IL-17A) and IL-17F genes in the peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of patients with CHB through different clinical stages. Results were compared with the control group, which comprised individuals with no history of pre-existing medical conditions. This case–control study was carried out on 32 patients with CHB as the case group and 32 healthy individuals as the control group. According to clinical data, CHB cases were divided into two groups: active (n = 22) and inactive (n = 11). PBMC samples were obtained from all groups. After total RNA extraction and cDNA synthesis, real-time PCR was used to determine IL-17A and IL-17F expression levels. The results were analyzed by REST software, SPSS, and GraphPad Prism. The IL-17A and IL-17F gene expression levels were observed to be significantly higher in the CHB group than in the control group (IL-17A: P = 0.0013; IL-17F: P = 0.0103). The active phase group (including IT, clearance, and reactivation samples) significantly increased in comparison with the inactive phase (IL-17A: P = 0.000; IL-17F: P = 0.000). The study suggests that IL-17A and IL-17F do not only activate inflammation but are also involved in HBV-related disease progression and chronicity. Thus, mRNA levels of IL-17A and IL-17F could be used as a biomarker to diagnose CHB infection and distinguish between the active CHB phase from the inactive phase.

Bahasa Abstract

Evaluasi Ekspresi Gen IL-17A dan IL-17F di dalam Sel-Sel Inti Tunggal Darah Tepi pada Tahapan-tahapan Klinis yang Berbeda dari Infeksi Hepatitis B Kronis pada Suatu Populasi Orang Iran. Infeksi virus hepatitis B (HBV) merupakan salah satu dari penyebab utama kerusakan hati, yang dapat juga menyebabkan infeksi hepatitis B kronis (CHB). Lebih dari 240 juta individu di seluruh dunia merupakan pembawa kronis HBV. Di antara individu-individu dengan CHB yang tidak diobati, hampir 15%–40% akan berkembang menjadi sirosis hati atau kanker. Interaksi antara HBV dan respons imun inang memegang peran yang signifikan dalam perkembangan CHB. CHB pada umumnya dapat dibagi menjadi empat fase klinik yang berbeda: tolerasi imun (IT), pembersihan imun, pembawa tak aktif, dan antigen permukaan hepatitis B (HBsAg)-fase reaktivasi negatif (ENEG). Banyak kajian menunjukkan bahwa interleukin memegang peranan penting dalam imunitas anti-virus dan patogenesis hepatitis kronis. Namun demikian, hubungan antara fase-fase klinis CHB dan transkriptoma imun inang tetap masih belum jelas. Di dalam kajian ini, kami bertujuan untuk menginvestigasi ekspresi interleukin-17A (IL-17A) dan gen-gen IL-17F di dalam sel-sel inti tunggal darah tepi (PBMCs) pasien penderita CHB melalui tahapan-tahapan klinis yang berbeda. Hasil-hasilnya dibandingkan dengan kelompok kontrol, yang mencakup individu-individu tanpa riwayat kondisi medis yang ada sebelumnya. Kajian kasus-kontrol ini dilaksanakan pada 32 pasien penderita CHB sebagai kelompok kasus dan 32 individu yang sehat sebagai kelompok kontrol. Menurut data klinis, kasus-kasus CHB dibagi menjadi dua kelompok: aktif (n = 22) dan non aktif (n = 11). Sampel-sampel PBMC diperoleh dari semua kelompok. Setelah keseluruhan ekstraksi RNA dan sintesis cDNA, PCR waktu nyata digunakan untuk menentukan level-level ekspresi IL-17A dan IL-17F. Hasil-hasilnya dianalisis dengan perangkat lunak REST, SPSS, dan GraphPad Prism. Level-level ekspresi gen IL-17A dan IL-17F teramati jauh lebih tinggi di dalam kelompok CHB dibandingkan dengan di dalam kelompok kontrol (IL-17A: P = 0,0013; IL-17F: P = 0,0103). Kelompok fase aktif (termasuk sampel-sampel IT, pembersihan, dan reaktivasi) meningkat secara signifikan dibandingkan dengan fase non aktif (IL-17A: P = 0,000; IL-17F: P = 0,000). Kajian ini menyarankan bahwa IL-17A dan IL-17F tidak hanya merupakan peradangan aktif namun juga terlibat dalam perkembangan dan kronisitas penyakit yang berkaitan dengan HBV. Dengan demikian, level-level IL-17A dan IL-17F dapat digunakan sebagai suatu penanda hayati untuk mendiagnosis infeksi CHB dan membedakan antara fase CHB aktif dari fase non aktif.

References

C. Boni, P. Fisicaro, C. Valdatta, B. Amadei, P. Di Vincenz o, T. Giubert i, et al . J . Viro l 81 8 (2007 4215.

W.M. Lee. N Engl J. Med. 337 24 (1997 1733. Liver EAFTSOT. J . Hepatol 67 2 (2017 370.

D. Lavanchy, M. Kane. Hepatitis B Virus in Human Diseases, Springer 2016 p. 187.

D. Ganem, A.M. Prince. N Engl J Med. 350 11

) 1118. R. Jamali, N. E Daryani. KAUMS J ( 13 4

(2010 332.

L.S. Tang, E. Covert, E. Wilson, S. Kottilil Jama. 17 (2018 1802.

H. Zhang, F. Bernuzzi, A. Lleo, X. Ma, P. Invernizzi. Me diat . Inflamm . 2015 2015 1

M. F. Yuen, S.H. Ahn, D. S. Chen, P. J. Chen, G.M. Dusheiko, J. L. Hou, et al . J . Clin. Gastroenterol. 50 4 (2016 286.

Y. Yang, J. Dai, M. Yan, M. Yue, X.H. Wang, X. Min, et al . Eur J Inflamm . 16 (2018)

X. E. Xi, Y. Liu, Y. Lu, L. Huang, X. Qin, S. Li Med Oncol. 32 1 (2015 355.

J. Wang, Y. Liu, L. Xie, S. Li, X, Qin Clin Res. Hepatolo Gastroenterol. 40 3 (2016 288.

J.C. Waite, D, Skokos Int . J. Inflamm . 2012 2012 H. Spits, J.H. Bernink, L. Lanier. Nature Immunol

7 (2016 758. W. K. Seto, Y. R. Lo, J. M. Pawlotsky, M. F. Yuen

Lancet. 392 10161 (2018 2313. S. Romani, S. Hosseini, S. Mohebbi, A. Boonstra,

A. Sharifian. J . Viral Hepatitis. 24 9 (2017 776. H. Park, Z. Li, X.O. Yang, S.H . Chang, R. Nurieva,

Y. H. Wang, et al . Nature Immunol. 6 11 (2005 M. Oukka. Ann. Rheum. Dis. 67 Suppl 3 (2008 iii26.

S.H. Mohaghegh, P. Karayiannis, S. Ashtari, M.A. Mahmanzar, B. Khanabadi, N. Modami, et al .

Demographic Changes of Hepatitis B Virus Infection in Iran for the Last Two Decades 2017. D. S. Ming, Z. Z. Lin, X. D. Qiu. Int J . Clin Exp Med 9 6 (2016 9437.

Z. M Jilkova, S. Afzal, H. Marche, T. Decaens, N. Sturm, E. Jouvin Marche, et al . Liver 36 8 (2016 1116.

F. Lafdil, A.M . Miller, S.H. Ki, B, Gao Cell . Mol.

Immunol. 7 4 (2010 250.

J.K. Kolls, A, Lindén Immun. 21 4 (2004 467. M. Khalili, M.C. Shuhart, M. Lombardero, J.J.

Feld, D.E. Kleiner, R.T. Chung, et al . Diabetes Care. 41 6 (2018 1251.

C.A. Hunter, S.A. Jones. Nat Immunol 16 5 (2015 448.

F. Q. Hou, L. W. Song, Q. Yuan, L. L. Fang, S. X. Ge, J. Zhang, et al . 5 3 (2015 218. C. Gu, L. Wu, X. Li Cytokine. 64 2 (2013 477.

C. J. Chen, H. I. Yang, J. Su, C. L. Jen, S. L. You,

S. N. Lu, et al . 295 1 (2006 65.

E. Bettelli, T. Korn, M. Oukka, V.K. Kuchroo

Nature. 453 7198 (2008 1051.

A. Beringer, M. Noack, P. Miossec. Trends Mol.

Med 22 3 (2016 230.

B. Becher, S. Spath, J. Goverman. Nature Rev

Immunol. 17 1 (2017 49.

S. Bao, J. Zheng, G. Shi. Mol Med. Rep. 6 4

(2017 3713.

Y. Q. Wang, W. J. Cao, Y. F. Gao, J. Ye, G. Z. Zou.

World J. Gastroenterol. 24 12 (2018 1312.

B.T. Sy, N.X. Hoan, H. Van Tong, C.G. Meyer,

N.L. Toan, L.H. Song, et al . World J.

Gastroenterol. 24 2 (2018 248.

M. Nomura, M. Tsuge, T. Uchida, N. Hiraga, M.

Kurihara, K. Tsushima, et al . J . Viral Hepat 25 12

(2018 1555.

Z. Ma, Q. Cao, Y. Xiong, E. Zhang, M. Lu

Vaccines. 6 1 (2018 6.

K. Stevens. Hepatitis B Infection: Immune

Mechanisms Underlying Acute Infection: Johns

Hopkin s University 2018.

X. Li, X. Liu, L. Tian, Y. Chen. Clin Rev. Allergy

Immunol 50 1 (2016 41.

A. Askari, R. Nosratabadi, M. Khaleghinia, N.

Zainodini, D. Kennedy, Z. Shabani, et al . Viral

Immunol 29 9 (2016 496.

S.B. Wiegand, B. Beggel, A. Wranke, E. Aliabadi,

J. Jaroszewicz, C. J. Xu, et al . Sci Rep . 9 1 (2019 1.

M. Świderska, J. Jaroszewicz, A. Parfieniuk

Kowerda, M. Rogalska Płońska, A. Stawicka, A.

Panasiuk, et al . Mediat . Inflamm. 2017 2017 1

L. Monin, S.L. Gaffen. Cold Spring Harbor

Perspect. Biol 10 4 (2018 a028522.

T. Korn, E. Bettelli, M. Oukka, V.K. Kuchroo Ann .

Rev. Immunol. 27 (2009) 485.

J.Y. Zhang, Z. Zhang, F. Lin, Z.S. Zou, R.N. Xu, L.

Jin, et al . 51 1 (2010 81. W. J. Du, J. H. Zhen, Z. Q. Zeng, Z. M. Zheng, Y. Xu, L. Y. Qin, et al . Diagn Pathol 8 1 (2013 40.

K. Lan, S.C. Verma, M. Murakami, B. Bajaj, E.S. Robertson. Current Protocols Microbiol 6 1 (2007

A. 4C. 1.T. Ishimaru, K. Wada, H.T.X. Hoang, A.T.M. Bui, H.D. Nguyen, H. Le, et al . Environ Health Prev. Med. 22 1 (2017 9.

J.E. Song. Ann . Transl. Med. 4 18 (2016 338

S. Mohebbi, S. Amini Bavil Olyaee, N. Zali, B. Noorinayer, F. Derakhshan, M. Chiani, et al . Clin Microbiol. Infect. 14 9 (2008 858.

S. Mohebbi, S. Amini Bavil Olyaee, N. Zali, B. Damavand, P. Azimzadeh, F. Derakhshan, et al . J Med. Virol 84 3 (2012) 414.

S.M.E. Tahaei, S.R. Mohebbi, S.R. Fatemi, P. Azimzadeh, D. Mirsattari, A. Sanati, et al . Gastroenterol . Hepatol. 5 3 (2012) 161.

S. Horaka , S.R. Mohebbi, S.M. Hosseini, A.H. Razavi, Y. Hatami, A. Sharifian, et al . Microb Pathog. 128 (2019) 263.

K. Matsuura, Y. Tanaka. J Med. Virol. 88 2 (2016)

Z Q Zou, S. Zhang, Q. Lin, R. L. Qu, Y. F. Li, F. H. Zhang, et al . I Microb Pathog. 105 (2017) 100.

L. I. Cringus, F. Petrescu V. Calborean L.T. Rotaru, C. Marginean, C. Mesina, et al . Rev. Chim. 2 (2019) 646.

M.J. Mc Geachy , D. Cua S.L. Gaffen Immun . 4 (2019) 892.

H . Tayefinasrabadi S. Mohebbi, P. Azimzadeh B. Hatami S. Kazemian M. S Niasar et al . J Babol Univ Med Sci 20 1 (2018) 42.

W. Ren, Z. Wu Z, R. Ma R, Z. Liu Z, Y. Wang Y, Wu L, et al . Genet Test. Mol. Biomark 21 5 (2017) 286.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.